CN100448105C - 用于电气/电子设备的连接器及其装配方法 - Google Patents

用于电气/电子设备的连接器及其装配方法 Download PDF

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Abstract

本发明的一个目的是在保证充足的压入配合端子保持力的同时减小压入配合端子之间的间隔。在壳体(20)的基壁(21)中的前、后排的每一个上形成5个插入部分(25)。每个插入部分(25)形成有一相对较宽的通孔(26)，以允许压入配合端子(10)的弹性凸出部分(12)通过，还形成有一用于压入压入部分(13)的相对较窄的压入孔(28)，其中通孔(26)的宽度方向和与端子(10)的排列方向正交的方向一致，而压入孔(28)的宽度方向与端子(10)的排列方向一致。压入配合端子(10)的弹性凸出部分(12)首先穿过通孔(26)然后绕其纵轴旋转90°。之后，压入部分(130被压入该压入孔(28)，且当一止挡件(14)与一容纳孔(29)的底面接触时压入被停止。

Description

用于电气/电子设备的连接器及其装配方法
技术领域
本发明涉及一种用于连接到电气和/或电子设备上的连接器、例如使用压入配合端子的电路板连接器，并涉及其装配方法。
背景技术
如图11所示的电路板连接器为已知的一种该类型的连接器。例如，在连接器壳体1的上表面上形成一个可以插入配合连接器的插座2，并且多个压入配合端子3穿过此插座2的底壁2A，其中每个压入配合端子3形成有弹性凸出部分4以及带有止挡件5并位于凸出部分4上方的压入部分6。各压入配合端子3的上端伸入插座2，而弹性凸出部分4从底壁2A向下伸出，以可以插入将要连接的印刷电路板的相应通孔。
在国际公开WO 95/14315中公开了一种该类型的电路板连接器。
在该现有技术的连接器中，压入配合端子3通过以下形式保持其贯穿壳体1的底壁2A的状态，即从下面穿过形成于底壁2A上的压入孔7，以将压入部分6压入至压入孔7中，直到止挡件5与压入孔7的边缘发生接触为止。但是，按照这种方法，在有力向下作用于压入配合端子3上时，例如在将配合连接器插入插座2时，锁住压入配合端子3的力趋向于减小。
为了增强向下的锁定力，压入配合端子3可以从上面插入。但是，由于压入部分6在弹性凸出部分4穿过压入孔7之后被压入压入孔7，它们必须比弹性凸出部分4更宽。由此，包括止挡件5在内，压入配合端子3必须加宽。这样，便产生了限制压入配合端子3之间的间隔缩小的问题。
发明内容
本发明考虑到上述问题而提出，其一个目的是在保证充足保持力的同时实现窄间隔的端子排列。
根据本发明，提供了一种用于电气和/或电子设备例如电路板的连接器，包括：
连接器壳体，该连接器壳体形成有可以至少部分地插入配合连接器的连接部件；以及
多个压入配合端子，其中每个压入配合端子形成有位于其前端处或前端附近的弹性凸出部分和位于该弹性凸出部分之后的压入部分，且该多个压入配合端子可以排列成并排地穿过连接部件的排列壁；
其中，在连接器壳体的排列壁中用于每个压入配合端子的插入部分中形成一压入孔和一通孔，该压入孔具有相对较小的宽度，并可压入相应的压入部分，该通孔具有相对较大的宽度，并允许相应的弹性凸出部分通过，从而使得该压入孔的宽度方向与或者可以与压入配合端子的排列方向基本一致，且通孔以不等于0°或180°的角度、优选以直角与压入孔相交。
根据本发明的一个优选实施例，压入配合端子可以排列或被排列成并排穿过连接部件的排列壁，从而使得其后端至少部分地伸入连接部件中，且其弹性凸出部分至少部分地向着与连接部件相反的一侧突出。
优选的是，各弹性凸出部分可至少部分地插入电气和/或电子设备例如电路板的相应连接孔或凹槽中，以进行连接。
根据本发明的一个优选实施例，提供了一种电路板连接器，包括：
连接器壳体，该连接器壳体形成有可以安装配合连接器的连接部件；以及
多个压入配合端子，其中每个压入配合端子形成有位于其前端处的弹性凸出部分和位于该弹性凸出部分之后的压入部分，且该多个压入配合端子可以排列成并排地穿过连接部件的后壁，从而使得其后端伸入连接部件中，且其弹性凸出部分向着与连接部件相反的一侧突出，各弹性凸出部分插入一电路板的相应连接孔中，以进行连接；
其中，在连接器壳体的后壁中用于每个压入配合端子的插入部分中形成一压入孔和一通孔，该压入孔具有相对较小的宽度，并可压入相应的压入部分，该通孔具有相对较大的宽度，并允许相应的弹性凸出部分通过，从而使得该压入孔的宽度方向与压入配合端子的排列方向一致，且通孔以直角与压入孔相交。
优选的是，每个压入配合端子的弹性凸出部分和压入部分被形成为基本上在同一平面上凸出。
进一步优选的是，每个压入配合端子的弹性凸出部分和压入部分被形成为基本上在同一平面上凸出，且在弹性凸出部分穿过通孔之后，压入配合端子的转动姿态被旋转90°，从而可使压入部分继续压入压入孔中。
更进一步优选的是，每个压入配合端子的弹性凸出部分和压入部分被形成为呈彼此之间基本上以直角相交的姿态。
最优选的是，在弹性凸出部分穿过通孔之后，压入配合端子的转动姿态被旋转一个不等于0°或180°并优选基本上为90°的角度，从而使得压入部分可以继续压入压入孔中。
如果弹性凸出部分和压入部分被形成为基本上在压入配合端子中的同一平面上凸出，则弹性凸出部分首先穿过通孔，且随后插入部分在压入配合端子被旋转一个不等于0°或180°并优选基本上为90°的角度后被压入压入孔中。
如果弹性凸出部分和压入部分被形成为呈彼此之间以直角相交的姿态，则弹性凸出部分首先穿过通孔，且随后插入部分在压入配合端子保持在一个特定转动姿态的同时被压入压入部分中。
由于压入配合端子从连接器壳体的连接部件一侧插入，在配合连接器插入连接部件时有推力沿插入方向作用于压入配合端子上的情况下，具有相常大的锁定力。换句话说，在装配配合连接器时可防止压入配合端子脱落，从而提高了压入配合端子和安装在配合连接器上的端子之间的连接可靠性。
由于弹性凸出部分和压入部分插入到可以说分离的通孔和压入孔中，压入部分可以制得比弹性凸出部分窄，即尽管弹性凸出部分和压入部分顺序连续插入，但压入孔可以制得更窄。此外，压入孔这样形成，以使得其宽度方向与压入配合端子的排列方向一致，从而使得可以缩小压入孔的间隔。换句话说，压入配合端子可以以更窄的间隔并排排列。
更进一步优选的是，压入孔具有位于压入配合端子的杆部宽度和压入部分的宽度之间的的横向宽度，从而使得压入部分可以至少部分地插入其中。
最优选的是，在压入部分之后形成一个用于与连接器壳体的相应部分邻接的止挡件，该止挡件的宽度优选大于弹性凸出部分的最大宽度。
根据本发明，还提供一种装配用于电气和/或电子设备例如电路板的连接器、特别是根据上述发明或优选实施例的连接器的方法，它包括以下步骤：
提供一连接器壳体，该连接器壳体形成有可以至少部分地插入配合连接器的连接部件；以及
提供多个压入配合端子，其中每个压入配合端子形成有位于其前端处或前端附近的弹性凸出部分和位于该弹性凸出部分之后的压入部分；
排列该多个压入配合端子，以使之并排穿过连接部件的排列壁；
其中，在连接器壳体的排列壁中用于每个压入配合端子的插入部分中形成一压入孔和一通孔，该压入孔具有相对较小的宽度，并可压入相应的压入部分，该通孔具有相对较大的宽度，并允许相应的弹性凸出部分通过，从而使得该压入孔的宽度方向与或者可以与压入配合端子的排列方向基本一致，且通孔以不等于0°或180°的角度、优选以直角与压入孔相交。
根据本发明的一个优选实施例，在弹性凸出部分穿过通孔之后，该压入配合端子的转动姿态被旋转一个不等于0°或180°并优选基本上为90°的角度，从而使压入部分可继续压入压入孔中。
附图说明
在阅读了以下对优选实施例和附图的详细说明之后，本发明的各目的、特征和优点将更加显而易见。应当理解，尽管各实施例是单独进行说明的，但其特征可以组合成其它的实施例。
图1是根据本发明的一个实施例在压入配合端子被插入前的状态的正面剖视图，
图2是侧面剖视图，
图3是壳体的俯视图，
图4是壳体的仰视图，
图5(A)、5(B)和5(C)是压入配合端子的仰视图、正视图和侧视图，
图6(A)和6(B)是分别从正面和侧面观察到的压入配合端子被插入之后的状态的局部剖视图，
图7(A)和7(B)是分别从正面和侧面观察到的压入配合端子的弹性凸出部分位于基壁的下表面之下时的状态的局部剖视图，
图8(A)和8(B)是分别从正面和侧面观察到的压入配合端子被开始压入时的状态的局部剖视图，
图9是压入配合端子被安装的状态的正面剖视图，
图10是图9所示状态的侧面剖视图，以及
图11是现有技术的电路板连接器的剖视图。
具体实施方式
在下文中，参见图1-10描述本发明的一个优选实施例。
本实施例的电路板连接器(作为与电气和/或电子设备连接的优选连接器)以这样的方式构造，以使得一个或多个、例如10个压入配合端子10被至少部分插入、优选压入或装配入如图1和图2所示的连接器壳体20(下文中称作“壳体20”)，并且该连接器将被安装在印刷电路板30(作为优选的电气和/或电子设备，参见图9，并在下文中称作“电路板30”)上。
每个压入配合端子10优选通过对一个具有优良导电性的导电(优选金属)板进行冲压或压力加工的方式形成如图5(A)-5(C)所示的形状。作为一整体，压入配合端子20基本上呈窄长矩形杆的形式，其中它的一端(上端)充当将与配合端子相连的端子连接部分11，而前端则逐渐变细或会聚，以用来导向。
另一方面，在另一侧或基本相反的一侧(底侧)形成一个充当将与电路板30连接的设备或板连接部分的弹性凸出(鼓胀)部分12。该弹性凸出部分12被形成为优选基本上沿相反宽度方向横向凸出，同时优选基本上在中间处形成一中空中间部分。因此，弹性凸出部分12可以基本上沿宽度方向WD弹性变宽或变窄。特别是，如图9所示，弹性凸出部分12在弹性变窄的同时被或将被至少部分地插入电路板30的一凹槽或通孔31中，然后由于其弹性恢复力又至少部分地变宽，以弹性接触形成于通孔31的内周面上或附近的触点。
在凸出部分12和端子连接部分11的中间部分、优选基本上在压入配合端子10的纵向中间部分形成一个压入部分13。压入部分13优选基本上沿相反宽度方向WD凸出，且其宽度W2设定为小于弹性凸出部分12的最大宽度W1。压入部分13的横向(左和右)边缘在底侧处被形成为倾斜或倒圆或会聚边缘13A，从而使底侧向底端逐渐变细。
在压入部分13上方或压入部分13靠近端子连接部分11的一侧形成(优选连续地形成)一个止挡件14。尽管止挡件14从压入部分13凸出以形成一个或多个台阶，但其宽度W3仅仅被设定为略大于弹性凸出部分12的最大宽度W1。
壳体20由例如合成树脂制成，且优选在基壁21的一个表面(优选为上表面)上形成一个具有开口端(优选为上端)的优选基本上呈矩形管状的插座22。一个未示出的配合连接器至少可以从一侧、优选从上面部分地装配入插座22。此外，在下面或在基壁21上形成一个或多个将与电路板30的外表面接触的腿23。
所述一个或多个压入配合端子10从插入侧IS、优选基本上从上面至少部分地通过壳体20的基壁21插入。基壁21在呈一排或多排的多个(例如5个)位置上、例如呈如图3所示的前、后两排的方式形成一个或多个用于压入配合端子10的插入部分25。每排中的插入部分25优选基本上呈等距排列，其中前排中的插入部分优选与后排中的插入部分基本对齐。
下面详细说明描述每个插入部分25的结构。如图9所示，基壁21的厚度优选略大于从压入配合端子10的止挡件14的上端到压入部分13的斜边13A的底端的长度。每个插入部分25包括一个通孔26和一个压入孔28，其中通孔26允许压入配合端子10的弹性凸出部分12的至少一部分通过，而压入部分13被或可以被至少部分压入压入孔28中，且通孔26和压入孔28均贯穿基壁21。
如图3和6所示，通孔26的纵向宽度Wa(即基本上沿宽度方向WD的宽度，参见图6(B))允许弹性凸出部分12几乎无任何弹性压缩地穿过，且其横向宽度Wb(即沿与宽度方向WD成不等于0°或180°的角度、优选基本正交的LD方向)略大于压入配合端子10的(优选基本呈矩形的)杆部16的最大厚度(＝宽度)W0(参见图6(A))。应当理解，杆部16可以具有任何其它截面形状，如圆形或椭圆形。横向宽度Wb设定为大于厚度W0，以允许(优选基本呈矩形的)杆部16在通孔26中绕其纵轴充分转动。通孔26这样形成，以使得纵向宽度Wa的方向沿一个不等于0°或180°的角度、优选基本沿一个与每个前排和后排中的压入配合端子10的排列方向AD正交的方向延伸，即基本沿前后方向延伸。在每个通孔26的入口、即其上开口边缘处具有一个向上端逐渐变宽的导向部分27。
如图4和8所示，每个压入孔28的横向宽度Wc处于压入配合端子10的(优选基本呈矩形的)杆部16的宽度W0和压入部分13的宽度W2之间，从而压入部分13可以被至少部分压入其中。压入孔28的横向宽度Wc与上述通孔26的横向宽度Wb优选基本相等，因此小于通孔26的纵向宽度Wa。应当注意，压入孔28的纵向宽度Wd优选与通孔26的横向宽度Wb基本相等。
压入孔28的横向宽度Wc的方向基本上沿连接器中、优选在每个前排和后排中的压入配合端子10的排列方向AD延伸，即沿横向延伸。在压入孔28的入口侧具有一个至少部分地容纳如图8(A)所示相接触的止挡件14的容纳孔29。该容纳孔29的横向宽度We优选在同样如图3所示的导向部分27的横向宽度之内，和/或其深度优选这样设计，以使得当止挡件14如图9所示适当容纳于容纳孔29中时，止挡件14的上端与基壁21的上表面平齐。
下面，对该实施例的工作情况进行说明。
为安装压入配合端子10，将该压入配合端子10从插入侧IS、优选基本从上面插入相应插入部分25的通孔26，其宽度方向WD基本上与如图2所示的前后方向一致。压入配合端子10的弹性凸出部分12首先穿过通孔26，如图6所示，在导入时几乎没有任何弹性压缩，并优选通过导向部分27被居中。在弹性凸出部分12下降或如图7所示至少部分从通孔26中突出后，压入配合端子10绕其纵轴和/或绕基本平行于压入配合端子10插入通孔26的方向旋转(以一个不等于0°或180°的角度，优选基本上为90°)。
当压入配合端子10以此状态进一步推入时，压入部分13至少部分进入压入孔28并受挤压，从而相对于如图8(A)所示的横向宽度Wc方向咬入、插入或啮合在压入孔28的(优选基本相对的)侧壁中。当止挡件14如图9和10所示与容纳孔29的底面发生充分接触时，推动被停止，由此压入配合端子10被安装，同时弹性凸出部分12从基壁21至少部分向下或向外突出，且端子连接部分11从基壁21的其它或上表面突入插座22。
在完成所有压入配合端子10的安装之后，使用夹具或类似物将各个压入配合端子10的弹性凸出部分12至少部分地插入如图9所示的电路板30的相应凹槽或通孔31中，从而与内周面上或内周面处的触点弹性接触，以建立电连接。
之后，通过紧固装置如螺钉、压入配合销、锁闩件等将一个或多个、例如一些腿23紧固到电路板30上，以将壳体20固定在电路板30上。然后，配合连接器被或可以被至少部分插入壳体20的插座22中，从而使压入配合端子10的端子连接部分11与安装在配合连接器上的配合端子连接。此时，在压入配合端子10上施加一个基本朝着电路板30的方向或图9的下方的推力。但是，通过止挡件14与容纳孔29的底面的接触，防止了压入配合端子10被推得更远，即不会脱离。因此，压入配合端子10和安装在配合连接器上的端子被牢固连接。
如上所述，根据该实施例，压入配合端子10从座20的插座22的内侧至少部分插入或压入，且通过止挡件14与容纳孔29的底面的接触限制了其任何进一步插入。因此，即使在配合连接器至少部分插入插座22时有一个力沿插入方向推压配合端子10，也可以可靠地阻止压入配合端子10沿该方向移动。换句话说，安装上配合连接器后，防止了压入配合端子10脱离，由此压入配合端子10和安装在配合连接器上的配合端子可以以更高的可靠性连接。
由于弹性凸出部分12和压入部分13至少部分地插入到可以说分离的通孔26和压入孔28中，压入部分13可以制得比弹性凸出部分12窄，尽管弹性凸出部分12和压入部分13顺序穿过和插入基壁21。此外，比压入部分13宽的止挡件14可以制得尽可能窄，从而使得包括容纳孔29在内的压入孔28可以制得更窄。具有更窄宽度的压入孔28这样形成，以使得其宽度方向WD与压入配合端子10的排列方向AD基本一致，从而使压入孔28的间隔可以变窄。换句话说，压入配合端子10可以以更窄的间隔排列。
相应地，为在保证压入配合端子的充足保持力的同时缩小压入配合端子之间的间隔，在壳体20的基壁21上，在两个前、后排的每一个中形成一个或多个(例如5个)插入部分25，其中在该插入部分25内分别从插入侧IS、优选基本上从上面至少部分插入一个或多个压入配合端子10。每个插入部分25上形成有一个相对较宽的通孔26，以允许压入配合端子10的弹性凸出部分12通过，并形成有一个用于压入压入部分13的相对较窄的压入孔28，其中通孔26的宽度方向和与端子10的排列方向正交的方向一致，而压入孔28的宽度方向与端子10的排列方向一致。压入配合端子10的弹性凸出部分12首先穿过通孔26然后绕其纵轴旋转90度。之后，压入部分13被压入压入孔28，且当止挡件14与容纳孔29的底面发生接触时压入被停止。
<其它实施例>
本发明并不仅限于以上描述和示出的实施例。例如，以下实施例也包含在本发明的技术范围之内。除了以下实施例外，在不偏离本发明的范围和精神的前提下，还可以作出各种变化。
(1)例如通过扭曲它们之间的一部分，压入配合端子的弹性凸出部分和压入部分可以呈彼此之间以不等于0°或180°、优选基本上以直角相交的姿态。在这种情况下，弹性凸出部分可以首先穿过通孔，然后通过插入保持在特定(预定的或可预定的)旋转姿态的压入配合端子可以将压入部分压入压入孔。
(2)尽管在上述实施例中，止挡件设置于压入配合端子的压入部分的后部，但如果由于压入部分的形状等可以充分预期对插入的限制，则可不必提供止挡件，这类实施例也包含在本发明的技术范围之内。
(3)压入配合端子并不仅限于上述实施例中所述的直线形，它可以为在中间位置以不等于0°或180°的角度弯曲、优选以直角弯曲的L形。
(4)尽管针对电路板连接器对本发明进行了说明，但是应当理解，本发明还适用于可安装到其它电气和/或电子设备如接线盒、仪表板(例如汽车仪表)、计算机设备如CD/DVD-读/写机、驱动器等上的连接器。
附图标记列表
10…压入配合端子
12…弹性凸出部分
13…压入部分
14…止挡件
20…连接器壳体
21…基壁(后壁或排列壁)
22…插座(连接部件)
25…插入部分
26…通孔
28…压入孔
29…容纳孔
30…电路板(电气和/或电子设备)

Claims (10)

1.一种用于电气和/或电子设备(30)的连接器，包括：
连接器壳体(20)，该连接器壳体形成有可以至少部分地插入配合连接器的连接部件(22)；以及
多个压入配合端子(10)，其中每个压入配合端子形成有位于其前端处或前端附近的弹性凸出部分(12)和位于该弹性凸出部分(12)之后的压入部分(13)，且该多个压入配合端子排列成并排地穿过连接部件(22)的排列壁(21)；
其中，在连接器壳体(20)的排列壁(21)中用于每个压入配合端子(10)的插入部分(25)中形成一压入孔(28)和一通孔(26)，该压入孔(28)具有相对较小的宽度(Wc)，并可压入相应的压入部分(13)，该通孔(26)具有相对较大的宽度(Wa)，并允许相应的弹性凸出部分(12)通过，从而使得该压入孔(28)的宽度方向(WD)与压入配合端子(10)的排列方向(AD)基本一致，且通孔(26)以不等于0°或180°的角度与压入孔(28)相交，
且其中，在弹性凸出部分(12)穿过通孔(26)之后，该压入配合端子(10)的转动姿态被旋转一个不等于0°或180°的角度，从而使压入部分(13)可继续压入到压入孔(28)中。
2.根据权利要求1所述的用于电气和/或电子设备(30)的连接器，其特征在于，该压入配合端子(10)排列成并排穿过连接部件(22)的排列壁(21)，从而使得其后端至少部分地伸入连接部件(22)中，且其弹性凸出部分(12)至少部分地向着与连接部件(22)相反的一侧突出。
3.根据权利要求1或2所述的用于电气和/或电子设备(30)的连接器，其特征在于，各弹性凸出部分(12)可至少部分地插入电气和/或电子设备(30)的相应连接孔(31)或凹槽中，以进行连接。
4.根据权利要求1所述的用于电气和/或电子设备(30)的连接器，其特征在于，每个压入配合端子(10)的弹性凸出部分(12)和压入部分(13)被形成为基本上在同一平面上凸出。
5.根据权利要求1所述的用于电气和/或电子设备(30)的连接器，其特征在于，每个压入配合端子(10)的弹性凸出部分(12)和压入部分(13)被形成为呈彼此之间以直角相交的姿态。
6.根据权利要求1所述的用于电气和/或电子设备(30)的连接器，其特征在于，压入孔(28)的横向宽度(Wc)处于压入配合端子(10)的杆部(16)的宽度(W0)和压入部分(13)的宽度(W2)之间，从而压入部分(13)可以至少部分地压入其中。
7.根据权利要求1所述的用于电气和/或电子设备(30)的连接器，其特征在于，在压入部分(13)之后形成一个用于与连接器壳体(20)的相应部分(29)邻接的止挡件(14)，该止挡件(14)的宽度(W3)大于弹性凸出部分(12)的最大宽度(W1)。
8.根据权利要求1所述的用于电气和/或电子设备(30)的连接器，其特征在于，所述通孔(26)以直角与压入孔(28)相交，且其中在弹性凸出部分(12)穿过通孔(26)之后，该压入配合端子(10)的转动姿态被旋转一个90°的角度，从而使压入部分(13)可继续压入到压入孔(28)中。
9.一种装配用于电气和/或电子设备(30)的连接器的方法，包括以下步骤：
提供一连接器壳体(20)，该连接器壳体(20)形成有可以至少部分地插入配合连接器的连接部件(22)；以及
提供多个压入配合端子(10)，其中每个压入配合端子形成有位于其前端处或前端附近的弹性凸出部分(12)和位于该弹性凸出部分(12)之后的压入部分(13)；
排列该多个压入配合端子(10)，以使之并排穿过连接部件(22)的排列壁(21)；
其中，在连接器壳体(20)的排列壁(21)中用于每个压入配合端子(10)的插入部分(25)中形成一压入孔(28)和一通孔(26)，该压入孔(28)具有相对较小的宽度(Wc)，并可压入相应的压入部分(13)，该通孔(26)具有相对较大的宽度(Wa)，并允许相应的弹性凸出部分(12)通过，从而使得该压入孔(28)的宽度方向(WD)与压入配合端子(10)的排列方向(AD)基本一致，且通孔(26)以不等于0°或180°的角度与压入孔(28)相交，
在弹性凸出部分(12)穿过通孔(26)之后，该压入配合端子(10)的转动姿态被旋转一个不等于0°或180°的角度，从而使压入部分(13)可继续压入到压入孔(28)中。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述通孔(26)以直角与压入孔(28)相交，且其中，在弹性凸出部分(12)穿过通孔(26)之后，该压入配合端子(10)的转动姿态被旋转一个90°的角度，从而使压入部分(13)可继续压入到压入孔(28)中。
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